基于激光扫描的三维人体自动测量技术研究

摘要

三维人体测量是通过测量人体各部位的尺寸和人体体型，研究人体的形态特征，从而为工业设计、人机工程、工程设计、人类学研究、医学等提供人体基础资料。
　　 本文主要研究基于激光三维扫描的三维人体尺寸自动提取技术。将人体尺寸分为三类，分别介绍了对应的人体特征界标提取方法和尺寸测量方法：然后通过扫描测量石膏模型和真人模特对本文的方法进行验证，并研究改善人体尺寸的测量精度的方法；最后初步研究了基于三维人体尺寸的人体体型判别方法。主要工作及创新点为：
　　 1.详细阐述了人体轮廓分析等四种算法自动提取人体特征点和特征截面的过程和特点；依据人体特征点和特征截面的提取结果，阐述了三维人体尺寸的提取算法，可自动测得47项三维人体尺寸。
　　 2.研究了三维人体尺寸自动测量系统的性能，由准确度和精确度两项指标评估。通过石膏人体模型和10名真人模特的扫描测试的验证，本文方法可稳定地正确提取所需三维人体特征界标和人体尺寸；与传统的人工测量方法相比，由激光三维扫描仪提取的人体尺寸结果更精确，稳定性更好。
　　 3.提出了基于人体特征提取的模特体型尺寸自动测量方法，用于空乘和服装模特的选拔，可快速且正确地提出符合模特选拔要求的11个人体尺寸。
　　 4.研究了三维人体尺寸的自动测量精度的改善方法，分析了测量误差的四个可能来源，并针对不同的误差提出了对应的改进方法，经实验结果表明围度等尺寸的准确度与精度皆有所提升并符合需求。